Monitör Nedir, Ne Gibi Teknolojileri Barındırır?

Bilgisayar ve bilgisayar türevi cihazlarımızdaki verileri görsel olarak sunan monitör nedir, ne gibi teknolojileri içerir?

Monitörler, hayatımızın her alanında bulunmaktadır. Şu an onlardan birine bakıyorsunuz. Belki masanızda, duvarda ya da ellerinizin arasında. Monitörlerin milyonlarca bileşeni vardır ancak biz, genellikle sadece tek bir şeyi görürüz.  Bazen sadece siyahtır, bazense gerçek ve harika renklerden oluşan bir gökkuşağı. Monitörler hakkında işlemciler veya grafik kartları kadar hararetli bir gündemle bahsedilmez ancak onlar da aynı derecede önemlidir. Neredeyse her bilgisayarın ya da bilgisayardan devşirme bir cihazın kullanılması için bir tane gerekir, bu yüzden monitörlerin içi özel bir şey olmalı, değil mi? Peki, öğrenmenin tek bir yolu var. O da monitörün derinlerine dalmak.

Binlerce Kelimeyi Ortaya Çıkartan Bir Resim

Bir bilgisayar sisteminin çıktısının görsel bir görüntüsüne sahip olması, her şey için çok önemli bir unsurdur, üstelik etrafımız bu görsel çıktılarla sarılıdır. Masaüstü bilgisayarlara bağlı monitörler, dizüstü bilgisayarlardaki ekranlar, tabletler ve akıllı telefonların ekranları, modern TV’ler bile bugünlerde aslında temel bir bilgisayardır. Tüm bu cihazlarda kullanılan en yaygın görüntüleme teknolojisi türü, bir likit kristal temelli ekrandır (LCD, Liquid Cyrstal Display) ve hemen hemen her PC monitörü içinde bir adet vardır. Bu yazımızda da LCD ekrana sahip bir monitör üzerinden gideceğiz.

Monitörümüzde bulunan ekran, teknik olarak bükülmüş nematik, ince film transistörlü, sıvı kristal ekran ya da kısaca TN TFT-LCD olarak sınıflandırılmıştır. Şimdilik bunların ne anlama geldiğini merak etmeyin. Bu monitör, diyagonal boyutta (köşeden köşeye) 23 inç boyutundadır ve piksellerin düzeni dikeyde 1920 sütun ve yatayda 1080 sıra olacak şekilde dizilmiştir. Bu dizilim monitör çözünürlüğü olarak bilinir. Bu tür ekranlar, piksellerin görünebilmesi için, arkalarında büyük beyaz bir ışık kaynağı bulundurur.

TFT-LCD panelleri o kadar yoğun bir şekilde kullanılmaktadır ki dünya çapındaki üreticiler (çoğunluğu Çin ve Tayvan’da bulunmaktadır) her gün bunlardan binlercesini üretim bantlarından çıkarmaktadır. Kısaca, günümüzdeki en popüler 3 panel türü şu şekildedir:

• Twisted Nematic – TN
• In-Plane Switching – IPS
• Vertical Alignment – VA

Bu yazımızda temel olarak TN paneller üzerinden gideceğiz. Ancak farklı panel tipleri ve panelleri kullanan monitörler hakkında Technopat YouTube kanalını ziyaret edebilirsiniz.

Fiziksel Özellikler

Bu görüntülerden açıkça anlaşılmasa da ekran gerçekten incedir. 50 mm bir derinliğin biraz daha altındadır. Evet, piyasada çok daha ince monitörler var ve bu, onların yanında kutu gibi kalıyor. Ancak eski tüplü CRT monitörlere kıyasla, masanızda çok daha az yer kaplarlar. Monitörü ters çevirip standı çıkardığımızda, ürünün elektriksel ve çevresel uyumluluk için her türlü endüstri standartlarını karşıladığını gösteren çok sayıda etiket görebiliriz. Ayrıca, VESA standı için ayrılan 100 mm’lik 4 montaj deliğinin ayrı olduğunu unutmayın. Bunun nedeni, standın VESA standartlarına (Video Electronics Standards Association, Video Elektronik Standartları Kuruluşu) uyacak şekilde tasarlanmış olmasıdır. Bu sayede monitör, farklı stantlarla ya da duvar askı aparatlarıyla uyumlu bir şekilde kullanılabilir.

Arka taraftaki havalandırma yuvalarına ihtiyaç vardır, çünkü monitör çok fazla güç tüketmese de (en fazla 42W) ısı birikmesi LCD panele zarar verebilir. Arka tarafın sol kenarında, standart bir AC elektrik kablosunu takmak için bir soket vardır. Sağ tarafta ise, ekran kartından gelen kabloların takılacağı video girişleri bulunmaktadır.

Bu özel monitör 3 farklı bağlantı ve sinyal aktarım yöntemini destekler. Her biri esasen bu ekran teknolojisinin gelişimini gösteriyor. Soldan sağa, sırasıyla:

• Display Port
• DVI-D (Digital Visual Interface)
• VGA (Video Graphics Array)

En sağdaki USB soketi, bir video bağlantısı için değildir. Monitörün yan tarafında iki USB bağlantı noktası vardır ve bu soket onları bir bilgisayara bağlamak için kullanılır.

Peki bağlantılar arasındaki fark nedir?

VGA tamamen analog temellidir. Yani bu, ekranın gösterilebilmesi için, her pikselin rengi hakkındaki bilginin 5 ayrı voltajla gönderildiği anlamına gelir. Bunlar ne kadar hızlı değişebilecekleri ve ne kadar doğru oldukları ile sınırlıdır, bu da renkli toplam piksel sayısını sınırlar ve ekranın ne sıklıkta güncellenebileceğini kısıtlar.

DisplayPort ve DVI-D giriş/çıkış sistemleri tamamen dijitaldir. Daha fazla piksel ve daha yüksek ekran yenileme (Hz değeri) frekanslarını destekler. Dijital bir sinyal kullanılarak veriler, daha da fazla verinin gönderilmesine izin vermek için sıkıştırılabilir veya daha fazla güvenlik için şifrelenebilir. Ayrıca diğer renk formatlarının kullanılmasına da izin verir.

Bu monitör için, piksel sayısı ve güncelleme frekansı 3 bağlantı yönteminin tümünün kapasiteleri dahilinde olduğundan, temelde hiçbir fark yaratmaz. Ek olarak bu monitör, piyasadaki monitörlere göre yaşlı, bu nedenle biraz daha sıra dışı bağlantılara sahip. Günümüzde monitörlerde standartlaşmış görüntü arayüzlerinden biri de HDMI’dır (High Definition Multimedia Interface). HDMI ve DisplayPort, günümüzün monitörlerinde sıklıkla karşılaşabileceğiniz iki ana görüntü soketidir. Biri diğerinden daha mı iyi? Evet, ama çoğu standart kullanıcı için aralarında pek de önemli bir fark yok. Şu anda DisplayPort’un en son sürümü 2.0’dır ancak henüz hiçbir grafik kartı bu sürümü desteklemiyor, bunun yerine çoğu 1.4a sürümünü destekliyor. DispalyPort 2.0, HDMI 2.0B’den daha yüksek çözünürlükleri, daha hızlı güncelleme hızlarını ve daha iyi renk kalitesini destekler. HDMI 2.0B ise grafik kartları tarafından desteklenen en güncel sürümdür.

Ancak burada 8K çözünürlük (7680 x 4320 piksel) gibi aşırılıklardan bahsediyoruz, bu nedenle çoğu kullanıcı için DisplayPort veya HDMI karşılaştırması önemli değil. Sadece ikisinden birini kullanın yeter. HDMI ve DisplayPort karşılaştırması için YouTube videomuza göz atabilirsiniz.

Monitörlerin İçinde Neler Var?

Monitörü açalım ve içinde ne olduğuna bakalım. Monitörün içine ulaşmak için çok sayıda koruyucu katmanı dikkatlice kaldırmamız gerekmekte.

LCD panel üstte, elektronik devrelerinden üzerinden kaldırılmış haldedir. Böylece kullanılan elektronik teknolojilerini görebiliyoruz. Sağdaki devre kartı, şebekeden alternatif akım elektriğini alır ve daha düşük, doğru akım voltajına dönüştürür. En sağdaki kablo ekrana gereken gücü sağlar. Yanındaki küçük olan kablo ise monitördeki kontrol düğmeleri içindir.

Bu kartı daha yakından incelediğimizde, bir bilgisayar güç kaynağı biriminin içine biraz benzediğini görmekteyiz. Sonuçta son derece benzer bir iş yapıyor. Üst kısımdaki ekstra devre kartı, ekran için gereken güç ve kontrolü sağlar.

Monitörün anakartı diyebileceğimiz devre kartı bölümüne bir göz atalım:

Üstte ekran bağlantı soketlerini, sağda güç ve kontrol girişlerini, altta LCD paneline giden çıkışı ve solda ekstra USB bağlantı noktalarına giden bağlantı kablosunu görebiliriz. Ortadaki büyük yonga, bir MStar Semiconductor LCD ekran sürücüsüdür. Video çıkış sinyalini bilgisayardan alır ve paneldeki tüm piksellerin ne zaman ve nasıl etkinleştirileceğini hesaplar. Her monitörde bunlardan biri bulunur ancak bazıları diğerlerinden daha gelişmiştir. Özellikle, yüksek hızlara ve çözünürlüklere sahip oyuncu monitörlerinde ya da yüksek renk doğruluğu gerektiren tasarım monitörlerinde, daha hassas kontrol yongaları bulunur.

Bu çipin önemli olan özelliği piksel saati olarak adlandırılır. Bu piksel saati, saniyede kaç pikselin yönetilebileceğini belirler ve bu tarz bir monitör modelinde, dijital girişler için 165 MHz ve analog için 200 MHz’e kadar saat hızlarında çalışabilir. Bu monitördeki panel toplam 1920 x 1080 = 2.073.600 piksele sahiptir, bu nedenle piksel saat, 165 MHz’de çalışırken, bu hız, piksellerin saniyede 79.6 kereden daha hızlı güncellenemeyeceği anlamına gelir.

Ekran sürücü çipini korumak ve güç / sıcaklık seviyelerini düşük tutmak amacıyla, çoğu monitör bundan daha düşük bir hızda çalışır. Resimlerimize konuk olan modeldeki çip ise 124 MHz saat hızında çalışır. Daha fazla piksel içeren ekranların daha hızlı saatlere ihtiyacı vardır ve büyük bir 4K monitörünüz varsa, piksel saatiniz kesinlikle 500 MHz veya daha yüksek olmalıdır. Bu noktada, kesinlikle yenileme hızı denen bir kavramdan bahsetmeliyiz. LCD paneller, monitörler için standart haline gelmeden önce, ekranda görüntüyü oluşturmak için katot ışın tüpleri (CRT’ler) kullanılırdı. Bu panel tipleri, ışın çarptığında parlayacak bir malzeme katmanına, bir elektron demeti (atom altı parçacıklar) ateşleyerek çalışmaktaydı.

CRT Monitörler ve Ekran Tazelemesi

Çoğu CRT monitör, ışını ekranın sol üst köşesinden göndermeye başlatır, ardından raster taraması adı verilen bir modelde, tekrar çaprazlamadan önce, bir sıra boyunca çalışır. Model bittiğinde, ışın devre dışı bırakılır ve ardından tüm süreç başlangıç pozisyonuna geri döner. Bu dönüş yolculuğuna dikey geri izleme veya yenileme denilir. Ek olarak, süre zarfında ekrandaki görüntü solmaya başlamaktaydı. Ancak CRT bir monitör kullanıcısı için, her saniye ekranda çok sayıda dikey yenileme gerçekleşeceği için, bu solma olayını hafif bir titreme olarak hissederler.

LCD paneller bu şekilde solma yapmaz ancak çizim işlemi yine de benzer bir model baz alınarak gerçekleşir, pikseller çalışır ve geri kapanır. Bir CRT’nin yaptığı gibi titreşmezler ancak panel ne kadar sık yeni bir resim çizerse, görüntünün netliği ve keskinliği, dolayısıyla kullanıcının deneyimi o kadar iyi olur. Bu nedenle tüm monitörler, özelliklerinde belirli bir çözünürlük için dikey yenileme hızını (veya tipik olarak yalnızca yenileme hızını) içerir. Güncellenecek piksel sayısı ne kadar azsa, panel o kadar hızlı baştan çizmeye başlayabilir, bu nedenle büyük 4K monitörlere kıyasla küçük, düşük çözünürlüklü monitörlerde daha yüksek yenileme hızlarına çıkmak daha kolaydır.

VRR Teknolojisi ve Yırtılmalar

Normalde, yenileme hızı belirli bir çözünürlük için sabittir. Ancak çoğu yeni nesil monitör, bilgisayarda bulunan grafik işlemcisinin çekirdek saatine bağlı olarak, ekran kartı yongasının (VRAM ile birlikte) depolayabildiği ve yeni bir görüntüyü çizdiğinde değiştirebildiği, değişken yenileme hızı (VRR) teknolojisini sunuyor. Kısaca, her ekran kartı yeni bir görüntü gönderdiğinde, monitör panelinin yenileme hızı adaptif bir şekilde değişiyor. Bu teknolojinin monitör ve grafik kartı tarafından desteklenmesi gerekmektedir. İki büyük ekran kartı üreticisi olan AMD ve Nvidia, bu alandaki kendi teknolojilerine sahiptirler: FreeSync ve G-Sync.

Peki, bu neden gerekli? Zira, monitör yeni bir görüntü çizmekle meşgulse, tıpkı grafik kartının yeni veriler göndermekle meşgul olması gibi, iki peş peşe görüntü tamamen aynı olmadıkça, resim bölünmüş ya da yırtılmış gibi görünecektir. Buna tearing (yırtılma) denir ve çok hoş görünmez, hatta oldukça sinir bozucudur. VRR, monitörün her zaman yalnızca bitmiş bir görüntüyü çizmesini sağlayarak, yırtılmaların olmasını önlemeye ciddi anlamda yardımcı olur. Bu özelliğin dezavantajı ise, oluşturulan görüntüler arasında ve nihayetinde önünüzde gördüğünüz hareketli görüntüde, normalden biraz daha fazla gecikme ekleyebilmesidir. Bunun yanında bazı VRR biçimleri yalnızca dar bir yenileme hızı aralığında çalışır, bu nedenle yüksek yenileme hızına sahip monitörlerde ya da durumlarda, istenen sonucu vermeyebilir.

Ayrıca, Nvidia’nın G-Sync teknolojisinin (sadece birkaç istisna dışında) neredeyse tüm desteklenen monitörler için bir DisplayPort bağlantısının kullanılmasını gerektirdiğini, bunun yanında daha serbest olan FreeSync teknolojisinin birçok ekranda HDMI ve DisplayPort aracılığıyla sağlandığını belirtmek gerekir.

Görüntü Paneli

Bu, aslında bir dizüstü bilgisayardaki ekran panelidir ancak temelde, bir monitörde kullanılan panelden farklı değil. Asıl farklılıklar, panelin arkasında bulunan ve paneli destekleyen elektronik devrelerde yatmaktadır.

Ne görüyoruz?

Gördüğümüz en bariz şey, panelin Samsung tarafından yapılmış olması ve başka bir TFT-LCD panel daha olmasıdır. Ancak önceki monitörden farklı olarak, koruyucu bir filmin altına gizlenmiş, panelle bütünleşik ekran sürücüsü yongasını görebiliriz. Daha detaylı görüntü için devre kartını söküp yeniden bakalım.

Ekran sürücüsü yongasının markası WiseView olarak geçiyor ancak aslında Samsung’un kendi ürettiği bir ürün. Burada paneli dizüstü bilgisayara (sürücünün hemen sağına) bağlamak için sinyal girişi ve çipi ekrana bağlayan çok sayıda kablo şeridi dışında çok az şey var. Ekran işlemcisinin sol alt tarafındaki metal soket ise güç bağlantısı içindir.

Monitörlerin Işık Kaynağı

Bu dizüstü bilgisayar ekranı, incelediğimiz önceki monitörlerle yaklaşık aynı yaşta ancak tasarımının bir kısmı onu biraz daha ileriye götürmüş durumda. Arka planda, piksellerin görünmesi için gereken ışığı üretmek amacıyla, ışık yayan diyotlar (LED’ler) kullanmak yerine, alt kısımda tek bir soğuk katotlu floresan lamba (CCFL) kullanılmıştır. Bunların üretimi oldukça ucuzdur ancak LED ile kıyaslandığında, enerji verimliliği bakımından sınıfta kalıyorlar. Üstelik ürettikleri ışık da o kadar kaliteli değil.

Renk Spektrumu

Güneşten gelen ışınlar (hepsi aynı seviyede olmasa da) tüm renk spektrumunu kaplar ve ‘beyaz’ ışık olarak sınıflandırılır. Bir floresan lamba, Güneş ışığına benzer görünebilir ancak bazı renkleri çok güçlü bir şekilde yayar ve geri kalanı çok düşük bir seviyede yayar, dolayısıyla orantısızdır. Bir monitördeki görüntünün olabildiğince doğal görünmesini istiyorsanız, bunun hesaba katılması ve görüntülenen görüntünün buna göre ayarlanması gerekir. Özellikle renk doğruluğu kritik öneme sahip monitörler için, panel arkası aydınlatma türü hayati öneme sahiptir.

LED arka aydınlatmaların kullanılması, Güneş’inkine daha yakın bir ışık spektrumu üretebildikleri için, sorunu hafifletmeye yardımcı olur. Toshiba gibi şirketler, LED’leri Güneş’in spektrumuna daha da yakın hale getirmek için önemli miktarda para harcadılar. Ancak bunların tüm monitörlerde kullanıldığını görmemiz biraz daha zaman alacak.

Işık kaynağı, aynı zamanda ekran panelinin genel parlaklığını da kontrol eder ve genellikle nit adı verilen birimlerle ifade edilir. SI birimi metrekare başına kandela, cd / m2’dir, burada 1 nit, 1 cdm2 ile aynıdır. Önceden baktığımız masaüstü monitörümüz, yaşına ve kullanım amacına uygun olarak, maksimum 250 nit parlaklığa sahipken, dizüstü bilgisayardaki Samsung paneli ise sadece 185 nit’lik parlaklık değerine sahiptir. Daha yüksek parlaklık değerleri, koyu ve açık renkler arasındaki kontrast oranını iyileştirmeye yardımcı olur. Bazı görüntüleme teknolojileri (HDR gibi) için ise, panel parlaklığının 1000 nit veya daha fazla olması bile gerekebilir.

LCD monitörlerin ve modern TV’lerin çoğu, ekranın ‘sıcaklığını’ değiştirmenize de izin verir. Yine de bu, paneli daha sıcak veya daha soğuk yapmak anlamına gelmiyor. Bunun yerine, esasen güneş ışığının günün farklı saatlerinde nasıl göründüğünü kopyalamaya çalışıyorsunuz. Sıcaklık kısmı, bu ışığın doğal olarak oluşması için Güneş yüzeyinin ne kadar sıcak olması gerektiğini ifade eder.

Renk Sıcaklığı

LED’lerin kullanılması, beyaz değerini değiştirmeyi ve daha iyi bir deneyim elde etmeyi kolaylaştırabilir. Ancak bu da ne tür bir LED kullanıldığına bağlı olarak değişmektedir. LCD panel için, arka plan aydınlatmasını hangi kaynak üretirse üretsin, ışığın tüm ekrana yayılması gerekir. Dizüstü bilgisayar ekranımız söz konusu olduğunda bu ışık, kılavuzu plakası adı verilen kalın bir polimer tabakası kullanılarak yayılır.

Panelden çıkarılan tüm koruyucu katmanlar ve yan kaplama ile artık ekranın nasıl yapıldığını görebiliyoruz. Yukarıdaki resimde, üst kısım ekranın arkasıdır ve normalde beyaz plastik bir tabaka ile kaplanmış olmalıdır. Arka plan ışığını panelin üzerine dağıtmak için polimer katman, her şeyin neredeyse yarısı kalınlığından oluşmaktadır. Görüntüde görünen alt katmanlar, sıvı kristal ekranın kendisidir. Ancak aralarında birkaç malzeme tabakası daha vardır. İlk tabaka ışığı kılavuz plakadan daha uzağa yayar, ardından ışığı daha da fazla dağıtmak için iki prizmatik katman daha gelir.

Panel Katmanları ve Polarizasyon

Sonunda, tüm bu dağınık ve yayılmış ışık, gerçek LCD ekranın dış katmanlarına ulaşacaktır. Bu katmanlar ise birden çok bölümden oluşan bileşik bir yapıdadır. İlki, camdan yapılmış ince bir katmandır ve görevi CCFL’lerden veya LED’lerden gelen ışığı polarize etmektir. Polarizasyon, ışık dalgalarını tek bir titreşim düzlemiyle sınırlandırmaya zorlar. Aşağıdaki resim, monitörümüzde olanla tam olarak aynı olmasa da bunu görselleştirmenin bir yolunu sunar. Zira süreç temelde aynıdır ancak farklı teknolojiler farklı yaklaşımları beraberinde getirir.

LCD sandviçindeki en son katman da camdır ve ışığı polarize eder. İki cam dilimi, titreşim düzlemi oluşturmak için birbirlerine karşı 90 derecelik açıyla yerleştirilmiştir. Normalde bu, herhangi bir ışığın panelden geçmesini tamamen engeller, bu da ekran neredeyse siyah görünmesiyle sonuçlanır. Ancak bunların arasında bir başka sandviç sistemi daha vardır. Bu katman, özel bir karışımla dolu binlerce küçük hücre içerir. Liquid Crystal ya da Sıvı Kristal. Bu aynı zamanda ışığı da kutuplaştırır. Bu özel LCD teknolojisinde, kristalin molekülleri bükülmüş bir yapı oluşturur (dolayısıyla bükülmüş nematik adını da bundan alır) ve ışığı son polarize tabakanın düzlemine uyacak şekilde “döndürür”. Bir bakıma 90 derecelik açı nötrlenmiş olur.

Böylece, herhangi bir müdahale olmaksızın, CCFL veya LED arka aydınlatma kaynaklarından gelen ışık dağılır ve yayılır, ardından diğer taraftan dışarı çıkana kadar polarize olur ve bükülür. Normalde göreceğimiz şey beyaz bir ekrandır. Tamamen siyah bir ekran elde etmek için ise, kristallere polarizasyon düzlemlerini değiştirecek şekilde, belirli bir değerde bir voltaj uygulanır. 90 derece faz dışı olduğunda, kristaller artık ışığın geçmesine izin vermez ve neredeyse tamamen opak hale gelir. Bu sayede siyah ekran elde edilir.

Devreler

Kullanılan voltajın seviyesi, arka aydınlatmadan kullanıcıya ne kadar ışık iletileceğini belirler. LCD panelin binlerce likit kristal hücresi olduğu için tüm bunları kontrol etmek ciddi miktarda bağlantı ve devre gerektirir. Bu durumu incelediğimiz panellerde de görmemiz mümkündür. Örneğin, panelin kenarında birden fazla devre izi bulunmaktadır.

Bunlar, ciddi anlamda esnek baskılı devreleri olan, bir dizi şerit aracılığıyla görüntü sürücüsüne bağlanır. Her biri sinyal iletim ve taşıma görevlerini yerine getirmek için uzun ince bir çip içerir. Maliyetleri düşürmek için, konektörler ana devre kartına hafifçe yapıştırılır ancak bu her şeyi çok kırılgan hale de getirir. Esnek kablolar çoğu zaman kullanıcıların kabusu olur. Bozulmaları ya da söküp takarken zarar görmeleri oldukça kolaydır.

Nihayetinde, tüm bu devreler çapraz bir bağlantı dizisi oluşturur. bunların hepsine de tek tek pikseller bağlanır. Bu pikseller, aslında sıvı kristallerin hücreleri diye bahsettiğimiz yapıdır. Paneli bir pencereye ya da ışık kaynağına doğru tutmak, pikselleri ve ızgara dizilimlerini açıkça gösterir.

Pikseller, RGB ve Sıvı Kristal Hücreleri

Keskin gözlü okuyucularımız burada bir şey fark etmiş olabilir. Her bir piksel, birkaç renge sahip gibi görünüyor. Aslında öyleler de! Ekrandaki her piksel 3 farklı alt pikselden oluşur ve bunlara uygulanmış bir renk filtresi vardır: Kırmızı, Yeşil ve Mavi (RGB) renk filtreleri. RGB, TV’ler ve monitörler için standart format haline gelmiştir. Zira her zaman, gerçek renklerin oldukça doğru bir temsilini vermek için yeterli kombinasyonları sağlama yeteneğine sahiptir.

Bu piksel altı RGB gruplaşmasına dikey şerit adı verilir ve çoğu geniş ekran monitör bu deseni kullanır. Akıllı telefonlarda bulunanlar gibi diğer LCD ekranlar, genellikle yatay bir düzen kullanırlar. Hatta mobil telefonlar, belirli bir açıda ayarlanmış bir düzen bile kullanabilirler. Normalde monitörün ya da ekranın ana konumunun nasıl olacağıyla alakalıdır. Yatay mı dikey mi?

Şimdi bunun, ince bir film transistör paneli olan TFT-LCD tipi panel olduğunu unutmayın. Bu bize, ışığın tüm ızgaranın üzerinden kolayca geçebileceği kadar ince, mikroskobik bir silikon katman olduğunu söyler. Her bir alt piksel için, kristalleri değiştirmek üzere voltaj uygulamak amacıyla filme tek bir transistör yerleştirilmiştir. Her bir alt piksel için bir transistör. Bu parçaların ne kadar küçük olduğu akıllara durgunluk veriyor. Samsung panelimizde 110 inç kareden (710 santimetre kare) daha küçük bir alanda, 6.220.800 alt piksel bulunmaktadır. Bu, her bir alt pikselin 0.000018 inç karelik (0.0011 milimetre kare) bir alanı kapladığı anlamına gelir. Bu, 7 yaşındaki bir dizüstü bilgisayardaki değerdir. Bir de modern bir 4K dizüstü bilgisayarda ne kadar küçük olduklarını düşünün…

Tüm LCD ekran paketinin en son kısmı, yansımaları azaltmak için (parlama önleyici olarak da bilinir) ince bir polimer katmanla kaplanmış, genellikle camdan yapılmış koruyucu bir tabakadır. Bunların hepsi oldukça sert olmalıdır, bu sayede kolayca çatlamaz, aynı zamanda çizilmeyi de önleyecek kadar da sert olur.

Curved Ekranlar

Panellerin düz olması da gerekmez. Kavisli TV’ler ve monitörler, özellikle oyun meraklılarını hedefleyen ürünler mevcuttur. Genellikle bu tür monitörlerin panellerine bir dereceye kadar eğrilik verir. Bunun arkasındaki mantık, imgelere daldırma hissini arttırmak ve monitöre daha fazla odaklanılmasını sağlamaktır. Ancak bu, nerede oturduğunuza ve ekranın ne gösterdiğine bağlı olarak değişiklik gösterebilir.

Yukarıdaki şema, en sık kullanılan 3 curved panel tipini göstermektedir. Siyah düz, mavi 1800R, yeşil 1500R ve kırmızı 1000R eğrilik yarıçapına sahip panellerdir. Sayı, panelin oturduğu hayali dairenin yarıçapına karşılık gelir. Milimetre cinsinden ölçülür, bu nedenle 1500R, 59 inç yarıçaplı bir daire olur. Doğal olarak, tüm bunların üretimi daha pahalıdır, bu nedenle standart bir monitörün kavisli bir versiyonu genellikle daha yüksek bir fiyata satılır.

LCD Paneller ve Dezavantajları

LCD paneller ne kadar şaşırtıcı olsalar da tüm bu harika teknolojinin dezavantajları da vardır. Arka planda bulunan ışık kaynağıyla (veya kısaca arka ışıkla) başlayalım. Kalıcı olarak açık kaldığını düşünebilirsiniz, çünkü sıvı kristaller ışığı bloke eder ancak aslında algılanan renk kalitesini iyileştirmek için çok hızlı bir şekilde açılıp kapanırlar. Ne yazık ki bu titreşim tüm ekranı hafifçe titretir ve bazı insanlar için gerçekten rahatsız edici olabilir. Ayrıca hareketli görüntülere bulanıklık da ekler. Daha kaliteli monitörler, sorunu azaltmak için çok yüksek hızlarda titreşim yapmaya çalışır veya titreşimi dikey yenileme hızı ile senkronize eder. Bu monitörler hareket bulanıklığını azaltma özelliği ile pazarlanır, buna da Motion Blur deniyor.

Diğer bir sorun, arka plan aydınlatmasının LCD panelin kenarlarından ve piksellerin arasına sızabilmesidir ancak yine, daha kaliteli monitörler bunu azaltmaya çalışır. Piksellerden bahsetmişken, çoğu TFT-LCD panel, özellikle TN olanlar, bir rengi temsil edecek bit sayısında bir sınıra sahiptir. Yani renk doğruluklarının ve canlılıklarının bir sınırı vardır. Bu nedenle renkleri iyi değildir.

Bu çoğunlukla görüntü verilerini aktarmak için kullandıkları sistemden kaynaklanmaktadır. Eski Samsung dizüstü bilgisayar panelimiz, diğerleri gibi kırmızı, yeşil ve mavi renkleri iletmek için düşük voltajlı diferansiyel sinyal (LVDS) kullanır. Hızlıdır ve çok az güç gerektirir ancak burada kullanılan bir renk için yalnızca 6 bit sunar. Bu, birçok grafik yongası tarafından kullanılan 8 veya 10 bitten azdır ve lekeli renkler ile göze çarpan gradyanlarla sonuçlanır. Kısaca Bit değerinin düşmesi alınan rengin kalitesinin de düşmesi demektir.

Bu sorunun bir çözümü, kare hızı kontrolü (FRC) adı verilen ve gerçekte olduğundan daha fazla renk aralığı olduğu izlenimini vermek için, renklerin ardışık kareler arasında döndürüldüğü bir teknolojidir. Neyse ki çoğu iyi TN panelleri bugün 8 bit LVDS sistemini kullanıyor ancak bazıları, panelin ’10 bit ‘renkler sunduğunu iddia etmek için hala FRC kullanıyor.

Ekranlar Sadece Açılıp Kapanan Kristallerle Sınırlı Değildir

TFT-LCD paneller, ekran endüstrisine büyük ölçüde hakimdir ve monitörlerde, TV’lerde, telefonlarda, tabletlerde, araba ekranlarında vb. çoğu alanda bulunabilir. Ama piyasadaki tek teknoloji onlar değil.

TV’ler ve monitörler bazen sadece LED ekran olarak sınıflandırılır ancak yalnızca arka ışıkların CCFL olmadığı için bu ismi alırlar. Orijinal LED ekranlar, pikseller için bir dizi ışık yayan diyot kullanır ancak bunlar gerçekten yalnızca çok büyük bilgi ekranları için kullanılır ve oldukça fazla güç tüketme eğilimindedir. Pahalılardır ve üretimi zordur.

OLED (Organik LED’ler) bu noktada daha iyi bir teknolojidir. Bunları kullanan ekranlar, akıllı telefon endüstrisinin her yerinde bulunabilir ve aynı zamanda yüksek kaliteli televizyonlarda da popülerdir. LED / OLED ekranlar, LCD panellere kıyasla üstün renk üretimi ve gerçek siyah renkleri üretme kabiliyetlerine sahiptir. Bunun nedeni, herhangi bir arka plan ışığı kullanmamalarıdır. Piksellerin kendileri görüntüyü yayarlar ve bir sıvı kristalin bükebileceğinden çok daha hızlı açılıp kapanabilirler. Bunun dezavantajı, LCD paneller kadar parlak olmamaları ve uzun süre dayanmamalarıdır. OLED’ler soldukça, görüntüler kalıcı olarak “takılıp kalabilir”. Bu sorun ekran yanığı ya da piksel yanığı olarak da geçer.

Samsung, LG ve Sony gibi şirketler, bu sorunları çözmek için microLED adı verilen başka bir yeni teknolojiye büyük yatırım yaptı. Esasen bunlar, her yerde gördüğümüz ışık kaynakları gibidir, ancak çok daha küçüktürler. İlk gelişmeler, OLED’lerden daha parlak ve daha sağlam olma potansiyeline sahip olduklarını ve yine de süper hızlı performans sunduklarını gösterdi ancak yine de ana akım haline gelmeden önce çözülmesi gereken çok sayıda üretim sorunları var.

Yirmi yıl önce, satışlardaki patlama ve fiyatlardaki keskin düşüşe rağmen LCD monitörler hala çok pahalıydı. Bu yazımızda pahalılığın nedenini görebiliyoruz: Binlerce kırılgan ve minik bileşenle dolu, oldukça karmaşık yapılardan oluşan LCD panellerin pahalı olması kaçınılmazdır. Bunları güvenilir ve ucuz bir şekilde yapmak, mühendislerin onlarca yılını aldı. Ancak sahip oldukları mükemmelliği daha da mükemmel hale getirdiler ve artık orta boyutlu bir SSD veya düşük kaliteli grafik kartı ile aynı fiyata, gözlerinizi şenlendirmek için muhteşem ekranlar satın alabilirsiniz.

Günümüzde monitörler, tümü şık çerçeveler içinde süper yüksek hızlarda yenilenebilen milyonlarca pikseli bir arya topluyor. Monitörünüzü bir süredir güncellemediyseniz, yeni bir işlemci ile kendinizi şımartmayı unutun, bunun yerine güzel bir ekran alın…